• Mi az analitikus kémia?

Elmagyarázzuk, mi az analitikus kémia, és mire összpontosít a kémia ezen ága. Valamint az Ön által használt elemzési módszerek.

Az analitikai kémia különböző analitikai módszereket használ.

Mi az analitikus kémia?

Az analitikai kémiát a kémia amely a megértésére összpontosít ügy, azaz a elemzés a mintát alkotó anyagok kísérleti vagy laboratóriumi módszerekkel.

Az analitikai kémia kvantitatív és kvalitatív analitikai kémiára osztható. Kvantitatív analitikai kémiát alkalmaznak a mennyiség, a koncentráció, ill arány egy vagy több komponens egy mintában, vagyis az anyag mennyiségi meghatározásával foglalkozik.

A kvalitatív analitikai kémiát arra használják, hogy megtudjuk, mik a minta összetevői, vagyis a minta egyes összetevőinek azonosításával foglalkozik. Másrészt analitikai kémiát is alkalmaznak a minta komponenseinek elválasztására. Általában a kérdéses anyagot (az azonosítandó vagy mennyiségileg meghatározandó) analitnak nevezik.

Az analitikus kémiát eredményező tudás az anyag kémiai összetételének modern elképzeléséből fakadt, amely a 18. században alakult ki.

Ennek fejlődésében fontos mérföldkő fegyelem Ez az anyag fizikai tulajdonságai és kémiai összetétele közötti összefüggés megértése volt. Ebben a spektroszkópia, az elektrokémia és a polarográfia tanulmányozása volt az alapvető.

Az anyag teljesebb megértését lehetővé tevő kémiai elemzési módszerek feltalálása azonban a tudományos és technológiai fejlődéssel együtt haladna előre, így az analitikai kémia terület általános jellemzői csak a XX.

Az analitikai kémia a következő analitikai módszereket használja az anyag megértéséhez:

Kvantitatív módszerek

• Volumetrikus módszerek. A titrálásnak vagy titrálásnak nevezett kvantitatív módszerek, amelyek során egy ismert koncentrációjú reagenst (titráló anyag) használnak egy másik, ismeretlen koncentrációjú reagens (a mintában lévő elemzendő anyag vagy elemzendő anyag) meghatározására. kémiai reakció A titrálásnál általában olyan indikátorokat használnak, amelyek a reakció végpontját jelzik. Különféle fokozatok léteznek:
  • Sav-bázis titrálások. Olyanok, amelyekben a sav bázissal sav-bázis indikátor segítségével. Általában az alapot egy bürettába (a térfogatok mérésére használt vegyszeres tartályba) helyezik, egy lombikot pedig egy erlenmeyer-lombikba. hangerő ismert sav néhány csepp fenolftalein (indikátor) hozzáadásával. A fenolftalein bázikus közegben rózsaszínűvé válik, savas közegben színtelen. Ezután a módszer abból áll, hogy a bázist addig adjuk a savhoz, amíg a végső oldat rózsaszínűvé nem válik, ami azt jelenti, hogy a sav és a bázis közötti reakció elérte a végpontját. Egy pillanattal a végpont elérése előtt a reakció eléri az ekvivalenciapontját, ahol a titrálóban lévő anyag mennyisége megegyezik az analitban lévő anyag mennyiségével. Ha a reakcióban a sztöchiometria 1:1, azaz a titrálószerrel azonos mennyiségű elemző anyag reagál, akkor a következő egyenlet használható az analit mennyiségének meghatározására:
    

Ahol:

• • [x] az anyag ismert koncentrációja X, mol/l-ben vagy azzal egyenértékű egységben kifejezve.
  • V (X) az anyag térfogata x a bürettából kiadva, L-ben vagy azzal egyenértékű egységben kifejezve.
  • [Y] az analit ismeretlen koncentrációja Y, mol/L-ben vagy azzal egyenértékű egységben kifejezve.
  • V (Y) az anyag térfogata Y az Erlenmeyer-lombikban, L-ben vagy azzal egyenértékű egységben kifejezve.

Fontos tisztázni, hogy bár ezt az egyenletet széles körben használják, gyakran az alkalmazott végzettség típusától függően változik.

• • Redox titrálások. A bázis ugyanaz, mint a sav-bázis titrálásnál, de ebben az esetben redox reakció lép fel az analit és a pusztulás oxidáló vagy redukáló, az esettől függően. Az alkalmazott indikátor lehet potenciométer (potenciálkülönbség mérésére szolgáló berendezés) vagy redox indikátor (olyan vegyületek, amelyek minden oxidációs állapotában meghatározott színnel rendelkeznek).
  • Komplex formáló képesítések. Ezek az analit és a titrálószer közötti komplexképződési reakcióból állnak.
  • Csapadéktitrálás. Csapadék képződéséből állnak. Nagyon specifikusak, és az alkalmazott mutatók nagyon egyediek az egyes reakciókra.
• Gravimetriás módszerek. Kvantitatív módszer amely egy anyag vagy anyag tömegének méréséből áll bármilyen változtatás előtt és után. A hangszer a mérés ez általában egy analitikus mérleg. Számos gravimetriás módszer létezik:
  • Csapadék. Egy csapadék képződéséből áll, így lemérve sztöchiometrikus összefüggésekkel ki lehet számítani annak mennyiségét az eredeti mintában. A csapadék összegyűjthető abból az oldatból, amelyben megtalálható szűrés. A módszer alkalmazásához az analitnak rosszul oldódónak és kémiailag jól meghatározottnak kell lennie.
  • Elpárologtatás. Ez abból áll, hogy elpárologtatják az analitot, hogy elválasszák a mintától. Ezután az analitot valamely anyagban való abszorpciójával nyerik vissza, ezt az anyagot lemérik, és súly Ez az analit beépítésének köszönhető, amelynek tömegét az abszorbens anyag tömegeinek különbsége alapján számítjuk ki, az abszorbens anyag abszorbeálása előtt és után. Ez a módszer csak akkor alkalmazható, ha az analit az egyetlen illékony anyag a mintában.
  • Elektromos lerakódás. Ez áll a redox reakció ahol az analit egy vegyület részeként egy elektródára kerül. Ezután az elektródát a redox reakció előtt és után lemérjük, így kiszámítható a lerakódott analit mennyisége.

Fejlettebb instrumentális módszerek:

• Spektrometriai módszerek. Az elektromágneses sugárzás viselkedésének mérésére szolgáló készülékek (fény) érintkezik az elemzett anyaggal vagy vegyülettel.
• Elektroanalitikai módszerek. Hasonló a spektrometriához, de a elektromosság fény helyett elektromos potenciál mérésére ill elektromos áram az elemzendő anyag által továbbított.
• Kromatográfiás módszerek. A kromatográfia komplex keverékek elválasztására, jellemzésére és mennyiségi meghatározására szolgáló módszer. Egy vagy több komponens elkülönítésére szolgál a keverék és egyúttal azonosítani és a mintában lévő koncentrációjukat vagy mennyiségüket kiszámítani, azaz számszerűsíteni. A kromatográfiás módszer alapvetően egy állófázisból és egy mozgófázisból áll, amelyek a mintaelemzésre használt berendezés vagy szerkezet részét képezik. Az állófázis mozdulatlan, és olyan anyagból áll, amely valamilyen általában oszlop formájú rendszerhez tapad, a mozgófázis pedig egy (folyékony vagy gáznemű) anyag, amely az állófázison keresztül áramlik. A komponensek (analitok) szétválása mindegyiküknek az állófázishoz vagy a mozgófázishoz való affinitása szerint történik, amely különböző kémiai és fizikai tulajdonságoktól függ (mindegyik vagy mindkét fázis). A mozgó- és állófázisként használt anyagoktól, az eljárás feltételeitől és a kromatográfiás berendezés kialakításától függően a kromatográfiának különböző típusai léteznek. Például a következő képen egy kromatográfiás oszlopra injektált keverék különböző komponenseinek szétválását láthatja. Láthatod a különbözőt színek az egyes komponensek, amint leereszkednek az oszlopot kitöltő állófázison: